CN102827594B - 一种重油垢清洗剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种重油垢清洗剂，其组成成分及重量份数为：200号溶剂油60-80份；2-甲基-2，4-戊二醇1-10份；醇醚表面活性剂20-30份。本发明重油垢清洗剂的闭口闪点大于61℃，洗油率在30℃即可达到98%以上，清洗效果优异；而且使用时，质量分数为5~10%的水溶液即可达到优异的清洗效果，与传统的油层清洗剂相比，大大提高了使用油层清洗剂的安全性，保证了使用者的人身安全；且成本低廉、应用范围更广，不仅可应用于清洗重油垢和沥青，而且还具有能够清洗地层以外的其他用途，达到非常好的清洗效果。
Description
技术领域
本发明属于石油工业用化学品技术领域，涉及一种清洗剂，尤其是一种重油垢清洗剂。
背景技术
稠油油藏开采过程中，沥青、胶质、蜡质的沉淀是不能忽视的问题，早在七十年代，美国L.Cuiec等多位专家的研究结果表明，稠油油藏原油中的大部分沥青、15%的胶质、15%的蜡质会滞留在多孔介质中，总滞留量可达3毫克/立方米，给油田开发带来很大的灾害。具体表现在如下几个方面：1、沥青、胶质、蜡质在岩石孔道的沉淀造成储层空间变小，降低油层绝对渗透率。2、沥青、胶质、蜡质对岩石表面的吸附，造成岩石润湿反转，一旦地层从水湿变为油湿，原油的相对渗透率会大幅度下降。3、随着油层开采时间的迁移，沥青、胶质、蜡质中的极重质成分逐渐吸附在地层岩石表面，形成一层特殊的膜，国内外大多数文献称之为原油边界层。这种原油边界层具有极高的粘度和极限剪切应力，严重制约着原油的流动，而且势必导致地层岩石孔道润湿性发生改变，引起产量的下降。
因为金属表面本来就亲油，随着生产时间的推移，采用金属绕丝管防砂油井的原油中的重质成分不断地在筛缝中沉淀和吸附，堵塞筛管，降低油井产量。
沥青、胶质和蜡质等有机沉淀极大地影响原油正常生产，解除这种有机沉淀、特别是预防和解除边界层效应已经逐渐成为稠油油藏一种进攻性增产措施。以往，人们采用注入大量的柴油或苯类等有机溶剂来解决有机质沉淀，但是，应用有机溶剂处理存在几方面问题：有机溶剂用量大，成本高；有机溶剂闪点低，安全性差；有机溶剂固然是一种较好的沥青、胶质和蜡质溶剂。然而，溶剂的主要功能是通过稀释、分散有机质最终达到清除有机沉淀的目的，不能预防机沉淀对岩石颗粒表面的再次吸附；有机溶剂分子量较大，对边界层的渗透作用小，因此，用有机溶剂解除边界层的效果不理想。
通过检索，尚未发现与本专利相同的专利文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种闭口闪点高、应用范围广、成本低廉的重油垢清洗剂。
本发明实现目的的技术方案是：
一种重油垢清洗剂，其原料构成及重量份数范围分别为：
200号溶剂油 60-80份；
2-甲基-2，4-戊二醇 1-10份；
醇醚表面活性剂 20-30份。
而且，所述醇醚表面活性剂制备步骤如下：
⑴原料脱水：将油醇抽入缩合釜内，加入氢氧化钾，油醇与氢氧化钾的质量比为1：0.1-0.3，于100-120℃，-0.1MPa真空条件下，脱水20min；
⑵缩合反应：将缩合釜升温至160-180℃，将环氧乙烷压入缩合釜内，保持釜内温度为160-180℃，保持釜内压力小于0.1MPa，待环氧乙烷全部压入后，继续反应15min；
再将环氧丙烷压入缩合釜，保持釜内温度为160-180℃，保持釜内压力小于0.1MPa，全部环氧丙烷加入完毕后，继续反应30min，即得醇醚表面活性剂。
而且，所述油醇：环氧乙烷：环氧丙烷的质量比为20-30：3-5：0.5-1.5。
而且，所述步骤⑵中将环氧乙烷及环氧丙烷压入缩合釜内均使用氮气。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明重油垢清洗剂的闭口闪点大于61℃，与传统的油层清洗剂相比，大大提高了使用油层清洗剂的安全性，保证了使用者的人身安全。
2、本发明重油垢清洗剂的洗油率在30℃即可达到98%以上，清洗效果优异；而且使用时，质量分数为5~10%的水溶液即可达到优异的清洗效果，节约了能源、提高了成本。
3、本发明重油垢清洗剂成本低廉、应用范围更广，不仅可应用于清洗重油垢和沥青，而且还具有能够清洗地层以外的其他用途，达到非常好的清洗效果。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实施例1
一种重油垢清洗剂，其原料构成及重量份数分别为：
200号溶剂油 60份；
2-甲基-2，4-戊二醇 1份；
醇醚表面活性剂 20份；
将上述物料按照重量份数搅拌均匀，即得到重油垢清洗剂成品；使用方法为：将其配制成质量分数为5~10%的水溶液即可。
其中，所述醇醚表面活性剂制备步骤如下：
⑴原料脱水：将25份油醇抽入缩合釜内，加入5份氢氧化钾，于110℃，-0.1MPa真空条件下，脱水20min；
⑵缩合反应：将缩合釜升温至160℃，将4份环氧乙烷压入缩合釜内，保持釜内温度160-180℃，保持釜内压力小于0.1MPa，待环氧乙烷全部压入后，继续反应15min；
再将1份环氧丙烷压入缩合釜，保持釜内温度160℃，保持釜内压力小于0.1MPa，全部环氧丙烷加入完毕后，继续反应30min，即得醇醚表面活性剂。
实施例2：
一种重油垢清洗剂，其原料构成及重量份数分别为：
200号溶剂油 70份；
2-甲基-2，4-戊二醇 5份；
醇醚表面活性剂 25份；
将上述物料按照重量份数搅拌均匀，即得到重油垢清洗剂成品；使用方法为：将其配制成质量分数为5~10%的水溶液即可。
其中，所述醇醚表面活性剂制备步骤如下：
⑴原料脱水
将25油醇抽入缩合釜内，加入3份氢氧化钾，于100-120℃，-0.1MPa真空条件下，脱水20min；
⑵缩合反应
将缩合釜升温至180℃，将环氧乙烷压入缩合釜内，保持釜内温度180℃，保持釜内压力小于0.1MPa，待环氧乙烷全部压入后，继续反应15min；
再将环氧丙烷压入缩合釜，保持釜内温度180℃，保持釜内压力小于0.1MPa，全部环氧丙烷加入完毕后，继续反应30min，即得醇醚表面活性剂；
该种重油垢清洗剂，使用方法为：将其配制成质量分数为5~10%的水溶液即可。
重油垢清洗剂的测定：
一、重油垢清洗剂性能及省油率的测定：
1、外观的测定
在光线充足的自然光条件下目测。
2、溶解性的测定
用蒸馏水将重油垢清洗剂样品配成质量分数为10％的水溶液，用玻璃棒搅拌1min，静止3min观察，水基油层清洗剂溶液应呈透明均匀液体，油基油层清洗剂溶液应呈白色乳状液。
3、pH值的测定
将重油垢清洗剂样品配制成质量分数为1%的水溶液，以精密的pH试纸测定其pH值。
4、闭口闪点的测定
按GB/T 261的规定方法执行。用样品原液直接测定。
5、凝固点的测定
按GB/T 510的规定执行。
6、稳定性的测定
将重油垢清洗剂样品配制成质量分数为10%的水溶液，搅拌均匀，在室内静置2h，观察其有无沉淀，是否分层。
7、洗油率的测定
7.1仪器与材料
a）紫外分光光度计：全波段；
b）玻璃钢恒温水浴：室温～95℃，控温精度±1℃；
c）电子天平：感量0.1mg；
d）容量瓶：50mL，100mL；
e）移液管：1mL，分度值为0.01mL；5mL，分度值为0.05mL；10mL，分度值为0.1mL；
f）比色管：50mL；
g）量筒：50mL；
h）烧杯：100mL，250mL；
i）石英砂：粒径0.35mm～0.50mm；
j）石油醚：沸程30℃～60℃、60℃～90℃；
k）原油：脱水原油；
l）石油沥青：GB494；
m）石蜡：60＃精蜡；
n）医用脱脂棉。
7.2试验步骤
7.2.1人造油污的制备
7.2.1.1人造油污的成分按质量分数配方如表1：
表1
| 序号 | 组成成分 | 配制比例 |
| 1 | 原油 | 83% |
| 2 | 石油沥青 | 12% |
| 3 | 石蜡 | 5% |
7.2.1.2配制方法
按比例称取相应的原油、石油沥青和石蜡于烧杯中，将烧杯置于电炉上慢慢加热，并不断搅拌，使固体沥青和石蜡溶解，并混合均匀，即成人造油污，贮存于干燥器中备用。存放日期不得超过三个月，最好现配现用。
7.2.2标准油溶液的配制
称取0.5g（精确至0.0001g）人造油污移入100mL容量瓶中，用沸程60℃～90℃的石油醚溶解，稀释至刻度。此溶液含油浓度为5.0mg/mL。
7.2.3标准曲线的绘制
用移液管分别移取0.0mL、0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL、1.2mL、1.4mL标准油溶液于8只50mL洁净的容量瓶中，用沸程为60℃～90℃的石油醚稀释至刻度，以沸程为60℃～90℃石油醚为空白，在分光光度计上用225nm波长，1cm比色皿测吸光度，根据测得吸光度值与对应的含油量绘制标准曲线。
7.2.4油砂的制备
称取4.0g人造油污于250mL烧杯中，加入沸程为30℃～60℃石油醚10mL，使人造油污溶解，向该溶液加入170g石英砂，搅拌均匀，使沙子和油污充分混合，在80℃～90℃的水浴中加热并搅拌0.5h以上，蒸去石油醚，即成油砂。
7.2.5样品配制
将重油垢清洗剂样品配制成质量分数为10%的水溶液待用。
7.2.6洗油率的测定
a）称取3.0g油砂于50mL比色管中，加入7.2.5中所配制的样品10mL，将比色管放置于60℃恒温水浴中，每隔15min将比色管取出轻轻转动10次，再置于水浴中，共放置1h后取出，经摇动后置于比色架上。用镊子夹住棉花，蘸去液面及管壁上的油污，注意不要让棉花碰到油砂，小心倾去洗液；
b）用蒸馏水冲洗比色管内残余的清洗剂溶液直到洗出液呈透明状态为止；
c）将冲洗后的带油砂的比色管放入（105±1）℃的烘箱内烘干4h。取出放入干燥器中放至室温；
d）在比色管内加入适量沸程为60℃～90℃的石油醚充分摇动，并稀释至刻度。吸取石油醚溶液，在分光光度计上测吸光度，在4.7.2.3中的标准曲线上查出比色管内残余的含油量。
7.2.7洗油率的计算
洗油率按式（1）进行计算：
式中：
X-—洗油率；
K－—油砂含油的质量分数，％；
W0－—所称油砂的质量，g；
W1－—比色管内油砂的残余含油量，g。
7.2.8测定结果
测定平行样的相对误差应在2%以内，取两次测定的算术平均值作为最后的测定值。本产品在30℃的条件下，其洗率≥98%。
重油垢清洗剂应符合表2的技术要求，具体技术要求见表2。
表2清洗剂的技术要求
该重油垢清洗剂的各项指标均符合表2的油层清洗剂的技术要求，同时，本产品在温度为30℃的条件下，其洗油率即可达到98%以上，具有非常好的洗油效果。
二、溶解沥青能力及闭口闪点的测定
⑴溶解沥青能力的测定
称取具有一定形状的井筒沥青2000mg左右(如果没有井筒取样，用普通道路沥青代替)，用酒精洗净后，放入80℃烘箱内烘2小时，冷却后称取准确重量G1(精确到小数点后2位)。
将称量过的沥青块放入容积为100mL的具塞瓶内，向瓶内加入50mL浓度为10%的重垢清洗剂，盖好具塞盖。
将具塞瓶放入50℃水浴锅中恒温，120min后，取出剩余的沥青，用酒精洗净后，放入80℃烘箱内烘2h，冷却后称取准确重量G2(精确到小数点后2位)。
计算溶解沥青的能力见式（2）：
式中：G1：试验前沥青重量，mg；
G2：试验后沥青重量，mg；
⑵闭口闪点的测定
按照GB/T 261-2008闭口闪点测定方法检测，测定结果见表3。
表3重油垢清洗剂理化指标
| 项目 | 指标 |
| 外观 | 无色透明液体 |
| 溶解沥青能力，(mg/mL)%，≥ | 500 |
| 闭口闪点，℃，≥ | 61 |
从表3中可以得出，本重油垢清洗剂的理化指标符合规定要求，溶解沥青能力较高，闭口闪点为61℃，大大提高了其使用安全性。
Claims (2)
1.一种重油垢清洗剂，其特征在于：其原料构成及重量份数范围分别为：
200号溶剂油 60-80份；
2-甲基-2，4-戊二醇 1-10份；
醇醚表面活性剂 20-30份；
所述醇醚表面活性剂制备步骤如下：
⑴原料脱水：将油醇抽入缩合釜内，加入氢氧化钾，油醇与氢氧化钾的质量比为1：0.1-0.3，于100-120℃，-0.1MPa真空条件下，脱水20min；
⑵缩合反应：将缩合釜升温至160-180℃，将环氧乙烷压入缩合釜内，保持釜内温度为160-180℃，保持釜内压力小于0.1MPa，待环氧乙烷全部压入后，继续反应15min；
再将环氧丙烷压入缩合釜，保持釜内温度为160-180℃，保持釜内压力小于0.1MPa，全部环氧丙烷加入完毕后，继续反应30min，即得醇醚表面活性剂；
所述油醇：环氧乙烷：环氧丙烷的质量比为20-30：3-5：0.5-1.5。
2.根据权利要求1所述的重油垢清洗剂，其特征在于：所述步骤⑵中将环氧乙烷及环氧丙烷压入缩合釜内均使用氮气。
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